KR20110098916A - 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법과 장치 - Google Patents
고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법과 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110098916A KR20110098916A KR1020117014058A KR20117014058A KR20110098916A KR 20110098916 A KR20110098916 A KR 20110098916A KR 1020117014058 A KR1020117014058 A KR 1020117014058A KR 20117014058 A KR20117014058 A KR 20117014058A KR 20110098916 A KR20110098916 A KR 20110098916A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pressure vessel
- perforated
- solid organic
- organic materials
- rotary drum
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 141
- 239000011368 organic material Substances 0.000 title claims abstract description 137
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 99
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 abstract 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 4
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000005539 carbonized material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
- B01J6/001—Calcining
- B01J6/002—Calcining using rotating drums
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
- C01B32/336—Preparation characterised by gaseous activating agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/28—Moving reactors, e.g. rotary drums
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
- B01J3/046—Pressure-balanced vessels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
- B01J6/008—Pyrolysis reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/0015—Controlling the temperature by thermal insulation means
- B01J2219/00155—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00162—Controlling or regulating processes controlling the pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
- B01J2219/0027—Pressure relief
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법과 장치. 고형 유기 물질들의 처리는 무-산소(oxygen-free) 그리고 전적으로 흡열 조건 하에 이루어진다. 본 발명의 장치는 압력 용기(1), 압력 용기를 위한 보호 클래딩을 구비한 단열재(2), 천공 또는 비천공 회전 드럼(3), 실링된 접시형 단부(4), 회전 축(5), 벨트 또는 체인 드라이브를 구비한 기어드 모터(6), 과열 증기를 발생시키기 위한 증기 과열기(7), 과열 증기를 조절하기 위한 하나 이상의 흡입 밸브(8), 하나 이상의 공급 파이프(9), 틸팅 또는 회전 지지대(10), 하나 이상의 원통형 롤러(11), 개방 또는 폐쇄 도어 단부(12), 공급 또는 제거 포트(13), 연결 슈트(14), 하나 이상의 압력 안전 밸브(15), 가스 배출 파이프(16), 하나 이상의 배출 밸브(17), 발생된 반응 가스들을 처리하기 위한 가스 처리 유닛(18), 하나 이상의 압력계(19) 및 하나 이상의 온도 표시기(20)를 포함하여 구성된다. 틸팅 또는 회전 지지대에 의해 지지되는 압력 용기는 그 부속품들과 함께 틸팅되고, 고형 유기 물질들이 회전 드럼에 공급된 다음에 재정렬된다. 압력 용기 내부의 전체 공기가 제거될 때까지 가스 또는 증기가 압력 용기 내부에 공급되고, 그 후에 과열 증기가 회전 드럼에 계속 공급된다. 회전 드럼은 기어드 모터에 의해 계속 회전되고, 발생된 반응 가스들은 압력 용기로부터 유기 고형 물질들이 탄소 또는 활성 탄소로 변환되는 가스 처리 유닛으로 배출된다.
Description
발명의 기술 분야
본 발명은, 고형 유기 물질들(solid organic materials)을 탄소 또는 활성 탄소(activated carbon)로 변환시키기 위한 방법과 장치에 관한 것이다. 본 발명은 일반적으로 가스 또는 증기 또는 과열 증기(superheated steam)를 사용하는 고형 유기 물질들의 건조(drying) 또는 시즈닝(seasoning) 또는 열분해(pyrolysing) 또는 가스화(gasification) 또는 탄화(carbonization)를 위한 방법과 장치, 그리고 더욱 상세하게는, 전적으로 흡열 조건(endothermic condition) 하에 과열 증기를 사용하는 고형 유기 물질들의 무-산소 처리(oxygen-free processing)에 관한 것이다.
발명의 배경
고형 유기 물질들을 탄소로 변환시키기 위해 취해진 종래의 통상적인 방법은 부분적으로 또는 전적으로 발열 조건(exothermic condition) 하에 이루어진다. 고형 유기 물질들의 탄소로의 변환 방법은 수직 레토르트 배치식 처리 방식(vertical retort batch processing type)에서 회전 킬른 배치식 또는 연속식 처리 방식(rotary kiln batch or continuous processing type)까지 다양하다. 이러한 종류의 처리는 부분적으로 또는 전적으로 발열 조건 하에 이루어진다. 또한, 이러한 종류의 발열 과정(exothermic process)은 2-단계 과정(two-step process)을 포함한다:
(a) 제1 단계는 부분 산화 조건(partial oxidation condition) 하에 고형 유기 물질들 [즉, 원료들(raw materials)]의 탄화를 포함한다.
(b) 제2 단계는 다른 유사한 수직 레토르트 또는 회전 킬른에서 부분 또는 완전 발열 조건 하에 증기와의 반응시 탄화 물질(carbonized material)의 활성화(activation)를 포함한다.
위에 언급한 종류의 처리의 단점들은 다음과 같다: (a) 부분 산화 하에 수직 레토르트 또는 회전 킬른에서 고형 유기 물질들(즉, 원료들)의 탄화는 매우 불안정하고, 발열 반응으로 인해 처리과정(process)을 제어하기 어렵다. (b) 이러한 종류의 탄화 처리과정은 원료의 다양한 성질과 품질로 인해 자동화될 수 없고, 그에 따라 조작자(operator)의 기술과 경험에 더 의존한다. (c) 고형 유기 물질들의 부분 산화는 처리하기가 대단히 어려운 독성 가스들의 광범위한 방출을 가져온다. (d) 원료들의 완제품들(finished products)(즉, 탄소)로의 수율은 높으나 항상 일정하지는 않게 된다. (e) (부분 산화 하에 물질을 처리하기 때문에) 탄소의 회분(ash) 함량이 높아서, 탄소 제품(carbon product)의 품질과 물리적 강도(physical strength)의 저하를 가져올 것이다. (f) 발열 조건 하에서는 고형 유기 물질들의 활성 탄소로의 직접 변환(direct conversion)이 매우 어렵다.
발명의 개시
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법과 장치를 제공한다.
본 발명의 목적은 가스 또는 증기 또는 과열 증기를 사용하는 고형 유기 물질들의 건조 또는 시즈닝 또는 열분해 또는 가스화 또는 탄화를 위한 방법과 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전적으로 흡열 조건 하에 과열 증기를 사용하는 고형 유기 물질들의 무-산소 처리(oxygen-free processing)를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 구성이 단순하고 작동이 용이하고 비용이 덜 드는 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 장치와 방법을 제공하는 것이다.
고형 유기 물질들의 처리를 위해 또한 취할 수 있는 몇몇 다른 종류의 처리과정들은 다음과 같다:
처리과정이 계속되면 물질이 탄소 또는 활성 탄소로 변환된다. 반응 가스들은 처리과정이 완료될 때까지 장치로부터 계속 배출된다. 위에 언급한 다른 종류의 처리과정은 처리되는 고형 유기 물질들의 성질 또는 종류에 좌우된다. 따라서, 장치는 다음의 8 파라미터들을 달리함으로써 다른 종류의 처리과정들을 위해 채택된다: 1. 천공 또는 비천공 회전 드럼(perforated or non-perforated rotary drum)의 회전 (RPM); 2. 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 압력; 3. 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 온도; 4. 처리과정의 특성 또는 종류에 따른 처리 시간 또는 기간; 5. 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 흐름 속도(flow rate); 6. 압력 용기 내의 압력 또는 온도; 7. 투입된 가스 또는 유체(증기 또는 과열 증기가 아닌 가스들 또는 유체들)의 성질; 그리고 8. 물질들의 성질 또는 양 또는 종류 [유기 또는 무기, 고형 또는 반-고형(semi-solid)].
본 발명의 방법과 장치는 또한 물질의 성질 또는 양 또는 종류에 따라, 고형 유기 물질이 아닌 다른 종류의 물질, 예컨대, 무기물 유사 화학 물질들(inorganic material like chemicals) 또는 고무 타이어(rubber tyre) 또는 의료 폐기물(bio-medical waste) 또는 생활 또는 도시 폐기물(residential or municipal waste) 등의 처리를 위해서도 사용될 수 있다.
원통 형상 용기 또는 컨테이너(container)인 압력 용기는, 상·하 틸팅 이동들(up and down tilting movements)을 용이하게 하기 위해 틸팅 또는 회전 지지대(tilting or swivel support)에 수평으로 설치된다. 압력 용기의 구성 물질은 높은 온도와 압력을 견디어내기 위해 비부식성, 내열성, 내산성 및 내화학성 내부 라이닝(non-corrosive, heat, acid and chemical resistant inner lining)을 구비한 후벽 금속(thick walled metal)인 연강 또는 스테인레스강(mild or stainless steel)일 수 있다. 압력 용기는 물질의 공급 또는 제거를 위해 한 단부에 개방 또는 폐쇄 도어 메커니즘(open or close door mechanism)을 가진다. 압력 용기의 다른 단부는 실링된 접시형 단부(sealed dish end)를 가진다. 압력 용기는 노즐(들)/밸브(들)가 장착된 공급 파이프(들)와 회전 드럼을 그 내부에 수용한다. 개방 또는 폐쇄 도어 단부와 실링된 접시형 단부를 포함하는 압력 용기 전체의 외면은 단열된다. 압력 용기에는 또한 압력 안전 밸브(들), 압력계(들) 및 온도 표시기(들)가 장착된다.
도어 단부와 실링된 접시형 단부를 포함하는 압력 용기를 위한 보호 클래딩(protective cladding)을 구비한 단열재는 열 손실을 방지하거나 감소시키기 위해 외면이 고 밀도 열 세라믹 섬유 블랭킷들(high density thermal ceramic fiber blankets)로 둘러싸이거나 덮여진다. 열 세라믹 섬유 단열 블랭킷들을 위한 보호 클래딩 또는 커버링(covering)이 그것을 외부 손상으로부터 보호하기 위해 제공된다.
회전 드럼은 천공 드럼이거나 비천공 드럼이다. 천공 회전 드럼은, 회전 축(rotating shaft)에 결합된 한 단부와 원통형 롤러들(cylindrical rollers)에 의해 지지되는 다른 단부가 수평으로 설치되고, 천공 시트 또는 메쉬(perforated sheet or mesh)로 만들어진 원뿔형 개구부(conical mouth)가 구비되며, 압력 용기 내부에 완전히 집어넣어지는(encased) 원통 형상 드럼이다.
비천공 회전 드럼은, 원뿔형 개구부를 구비한 원통 형상 드럼이고, 처리될 물질의 성질과 종류에 따라 수평으로 또는 수직으로 설치될 수 있으며, 회전 축에 결합된 한 단부와 원통형 롤러들에 의해 지지되는 다른 단부가 구비되고, 압력 용기 내부에 집어넣어질 수 있다.
천공과 비천공 양측 모두의 회전 드럼과 압력 용기 사이의 환상 공간(annular space)은 가능한 한 최소한으로 유지된다. 천공과 비천공 양쪽 모두 회전 드럼의 한 단부는 실링되고(sealed), 이 실링 단부(sealed end)는 회전 축에 연결되거나 결합된다. 원뿔형 개구부 단부를 가지는 천공과 비천공 양쪽 모두의 회전 드럼의 다른 단부는 물질을 회전 드럼에 공급하기 위한 것이다. 회전 드럼의 원뿔형 개구부 단부는 압력 용기 내부에서 자유롭게 회전하도록 원통형 롤러들에 의해 지지된다. 회전 드럼의 구성 물질은 연강 또는 스테인레스강이거나, 또는 높은 온도, 압력, 부식 또는 마모 그리고 여하한 산 및 화학 반응들에 대한 우수한 저항성을 가지는 여하한 다른 물질일 수 있다.
실링된 접시형 단부는 압력 용기에 용접되거나 플랜지 볼트로 결합된다(flange bolted). 실링된 접시형 단부는 또한 여하한 다른 고정 수단(fastening means)에 의해 압력 용기에 부착될 수 있다. 실링된 접시형 단부의 구성 물질은 높은 온도와 압력을 견디어내기 위해 비부식성, 내열성 & 내산성 내부 라이닝을 구비한 후벽 금속인 연강 또는 스테인레스강일 수 있다. 실링된 접시형 단부는 회전 축을 그 베어링(bearing) 또는 하우징(housing), 회전 축에 결합된 체인 또는 풀리 드라이브(chain or pulley drive)를 구비한 기어드 모터(geared motor), 흡입 밸브(들), 배출 밸브(들), 압력계(들) 및 온도 표시기(들)과 함께 수용한다. 실링된 접시형 단부의 외측은 보호 클래딩 또는 커버링을 구비한 열 세라믹 섬유 블랭킷들로 단열된다.
회전 축은 압력 용기의 실링된 접시형 단부의 중앙에 설치된 경화 연강 또는 스테인레스강(hardened mild or stainless steel) 원통형 축으로 만들어진다. 회전 축의 외측 단부는 기어드 모터에 결합된 벨트 또는 체인 드라이브(belt or chain drive)에 연결된다. 회전 드럼의 RPM은 기어드 모터에 의해 조절된다.
천공 & 비천공 회전 드럼은, 회전 축의 내측 단부가 압력 용기 내부에서 회전 드럼의 실링 단부에 결합된다. 그러나, 비천공 회전 드럼 형은, 회전 축이 그 중앙을 관통하여 비천공 회전 드럼의 내부로 뻗어 있는 가스 또는 증기 또는 과열 증기 공급 파이프를 가진다. 회전 축 내부의 가스 또는 증기 또는 과열 증기 공급 파이프는 회전 축에 대한 열의 전도를 방지하기 위해 단열되고, 또한 그 위치에 고정되어 있는데, 바꿔 말하면, 회전 축과 함께 회전하지 않는다. 회전 축의 글랜드(gland)는 높은 압력 하에 증기 또는 가스 누출들을 방지하기 위해 잘 실링된다. 고형 유기 물질들의 처리 동안에 장치에 일정한 열이 발생되기 때문에 그에 따라 회전 축의 과열 멈춤(seizing)을 방지하기 위해; 회전 축의 베어링 또는 하우징이 냉각 메커니즘(cooling mechanism)에 의해 계속 냉각된다. 회전 축의 베어링 또는 하우징은 그것을 둘러싸는 케이싱(casing)을 가지게 된다. 이 케이싱은 아주 낮은 증발 함량(vaporization content)의 액체 냉각제(liquid coolant)로 계속 채워져서, 그것이 회전 축을 계속 냉각시킬 것이다. 액체 냉각제는 계속 재순환될 것이다.
기어드 모터는 벨트 또는 체인 드라이브를 통해 풀리 또는 체인 스프로켓에 의해 회전 축에 결합된다. 기어드 모터는 압력 용기의 실링된 접시형 단부의 외벽에 볼트 결합되거나 용접된 지지대 위에 설치되거나, 또는 여하한 다른 고정 수단에 의해 설치된다. 회전 축의 RPM은 기어드 모터의 속도나 풀리 또는 체인 스프로켓의 크기들을 달리함으로써 조절된다.
증기 과열기는 본 장치의 필수적 요소(integral part)가 아니다. 증기 과열기는 증기의 온도를 200℃ 내지 750℃ 사이로 상승시키는 역할을 수행한다. 본 발명의 장치에서, 증기 과열기로부터 발생된 과열 증기는 온도가 450-750℃이며, 공급 파이프(feed pipe)를 통해 압력 용기 내부로 그리고 또한 노즐(들) 또는 밸브(들)를 통해 흐른다.
흡입 밸브(들)는 증기 또는 과열 증기를 통과시키기 위한 것이다. 흡입 밸브(들)은 압력 용기의 실링된 접시형 단부에 장착된다. 과열 증기의 증기 과열기로부터의 흐름은 압력 용기 내부에 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프에 진입하기 전에 흡입 밸브(들)에 의해 조절된다.
공급 파이프는 압력 용기 내부에 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된다. 천공 회전 드럼은, 압력 용기에 고정된 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프가 회전 드럼의 전체 길이(whole length)의 하부에 위치된다. 압력 용기에 고정된 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프는 일직선으로 또는 지그재그 형으로(in a zigzag manner) 또는 회전 드럼의 전체 길이를 따라 뻗어있는 여하한 다른 형태로 하부에 위치된다.
비천공 회전 드럼의 내부에만, 노즐(들) 또는 밸브(들)이 공급 파이프에 장착된다. 비천공 회전 드럼 내부의 공급 파이프는 일직선으로 또는 지그재그 형으로 또는 비천공 회전 드럼의 전체 길이를 따라 뻗어있는 여하한 다른 형태일 수 있다. 공급 파이프의 길이가 비천공 회전 드럼의 진입점(entry point)에서 반드시 비천공 회전 드럼 내부로 뻗어 있을 필요는 없으나; 진입점에 바로 그 곳에 한정될 수도 있고, 또는 처리될 고형 유기 물질들의 성질 또는 양 또는 종류에 따라 달라질 수 있다.
450-750℃ 범위 내의 온도들에서 증기 과열기로부터 발생된 과열 증기는 공급 파이프를 통해 그리고 또한 일련의 노즐(들) 또는 밸브(들)를 통해 흐른다. 공급 파이프의 노즐(들) 또는 밸브(들)는 회전 드럼의 전체 길이의 전체에 걸쳐 동일한 온도와 압력에서 과열 증기의 균일한 분포를 제공하도록 구성된다. 과열 증기는 따라서 처리과정 동안에 회전 드럼 내부의 고형 유기 물질들과 직접 접촉하게 된다.
틸팅 또는 회전 지지대는 압력 용기 전체와 그 부속품들(accessories)의 틸팅을 위한 것이다. 압력 용기 내부에 장착된 회전 드럼 내의 고형 유기 물질들의 원활하고 용이한 공급 또는 제거를 위해, 압력 용기 전체가 위쪽으로 또는 아래쪽으로 압력 용기의 틸팅을 가능하게 하는 틸팅 또는 회전 지지대에 설치된다. 고형 유기 물질들을 회전 드럼 내에 공급하기 위해, 압력 용기는 회전 드럼에 공급될 고형 유기 물질들의 용적(dimension)에 따라 개방 위치에서 압력 용기의 도어나 공급 또는 제거 포트(feeding or removal port)와 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 상향 틸팅될 것이다.
고형 유기 물질들의 처리과정 동안에, 천공 회전 드럼을 가지는 압력 용기는 180° 각도의 수평 위치로 유지된다. 그러나, 비천공 회전 드럼은, 압력 용기가 180° 각도의 수평으로 또는 90° 각도의 수직으로 위치되거나, 또는 처리과정의 필요성에 따른 여하한 적합한 각도 또는 위치로 위치될 수 있다. 마찬가지로, 고형 유기 물질들의 제거를 위해, 압력 용기 전체가 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 하향 틸팅된다.
원통형 롤러들은 회전 드럼이 압력 용기 내부에서 자유롭게 회전하게 중앙 정렬된 회전 드럼의 원뿔형 개구부 단부를 지지하고 유지하도록 설계된다. 회전 드럼의 고형 유기 물질들에 의한 부하(load)를 분담하고(share) 균형을 유지하여 회전 드럼의 원활한 회전을 보장하기 위해 원통형 롤러들이 압력 용기의 내벽들에 장착된다. 원통형 롤러들의 재료들은 무거운 하중(heavier loads)을 견디어 내고 마모, 마멸(wear & tear), 금속 피로(metal fatigue), 온도, 압력 및 다른 화학적 또는 산 반응들에 대한 저항성을 갖도록 설계된다.
개방 또는 폐쇄 도어는 더 큰 용적의 고형 유기 물질들의 회전 드럼에 대한 공급 또는 이로부터의 제거를 용이하게 하기 위해 압력 용기의 엣지(edge)에 힌지결합된다(hinged). 그러나, 더 적은 용적의 고형 유기 물질들의 공급 또는 제거를 위해, 개방 또는 폐쇄 도어는 그 중앙에 연결 슈트(connecting chute)를 구비한 공급 또는 제거 포트를 가진다. 개방 또는 폐쇄 도어는 높은 압력 또는 온도 하에서 여하한 누출도 방지하도록 설계된다. 개방 또는 폐쇄 도어의 구성 물질은 높은 온도와 압력을 견디어 내기 위해 비부식성, 내열성 및 내산성 내부 라이닝을 구비한 후벽 금속인 연강 또는 스테인레스강이다. 개방 또는 폐쇄 도어의 외측은 보호 클래딩 또는 커버링을 구비한 열 세라믹 섬유 블랭킷들로 단열된다.
공급 또는 제거 포트는 압력 용기의 개방 또는 폐쇄 도어의 중앙에 위치된다. 공급 또는 제거 포트는 회전 드럼 내부에 대한 더 적은 용적의 고형 유기 물질들의 신속하고 용이한 공급 또는 제거를 촉진하기 위한 것이다. 공급 또는 제거 포트는 고형 유기 물질들이 관통하여 흐르는 회전 드럼의 원뿔형 개구부 단부에 연결되기(link or connect) 위해 인입식 연결 슈트(retractable connecting chute)를 가진다. 공급 또는 제거 포트의 도어는 높은 온도, 압력을 견디어 내도록 설계되고, 여하한 누출도 방지하기 위해 실링 메커니즘(sealing mechanism)을 가진다.
연결 슈트는, 그 직경이 회전 드럼의 원뿔형 개구부의 직경 보다 작을, 속이 빈(hollow) 원통형 파이프 또는 관이어서, 고형 유기 물질들의 공급 중 또는 제거 중에 회전 드럼의 자유 회전을 방해하지 않는다. 연결 슈트는 인입식(retractable type)이다. 그것은 공급 또는 제거 포트와 회전 드럼의 원뿔형 개구부 단부 사이의 연결을 용이하게 하기 위한 것이다. 고형 유기 물질들의 공급 중 또는 제거 중에만, 연결 슈트가 연결된다.
비천공 회전 드럼의 경우에, 고형 유기 물질들의 처리 동안에, 반응 가스들로 하여금 가스 배출 파이프(gas exit pipe)를 통한 압력 용기로부터의 배출을 위해 비천공 회전 드럼 밖으로 흐르도록 하기 위해, 연결 슈트가 공급 또는 제거 포트 내부에 인입된다. 연결 슈트의 재료는, 연강 또는 스테인레스강이거나, 또는 무거운 하중을 견디어 내고 마모, 마멸, 금속 피로, 온도, 압력 및 다른 화학적 또는 산 반응들에 저항할 수 있는 여하한 다른 재료이다.
압력 안전 밸브(들)는 장치를 그 동작 동안에 과도한 압력 축적(pressure build-up)으로부터 보호하기 위해 압력 용기에 설치된다. 가스 배출 파이프는 압력 용기의 실링된 접시형 단부에 장착된다. 그것은 또한 압력 용기 벽의 외부에 위치될 수도 있다. 처리과정 동안에 발생된 반응 가스들은 압력 용기로부터 이 가스 배출 파이프를 통해 빠져나간다. 배출 밸브(들)는 압력 용기에 설치된 가스 배출 파이프에 장착된다. 반응 가스들은 압력 용기로부터 배출 밸브(들)을 거쳐 빠져나간다. 배출 밸브(들)는 압력과 고형 유기 물질들의 처리과정 동안에 발생된 반응 가스들의 흐름을 조절한다. 가스 처리 유닛(gas treatment unit)은 본 장치의 필수적 요소가 아니다. 처리과정 동안에 장치에서 발생된 반응 가스들이 이 유닛에서 처리된다. 반응 가스들의 처리는 충전된(loaded) 고형 유기 물질들의 성질 또는 양 또는 종류 그리고 채택된 처리과정에 따라 달라진다. 압력계(들)는 압력 용기 내의 압력 레벨을 표시하고 압력 용기의 외벽에 설치될 수 있다. 고형 유기 물질들의 처리는 압력계(들)의 수치들(readings)에 의해 조절된다. 온도 표시기(들)는 압력 용기의 외벽에 위치된다. 온도 표시기(들)는 압력 용기 내부의 반응 가스들 또는 증기 또는 과열 증기의 온도의 수치들을 제공한다. 고형 유기 물질들의 처리는 온도 표시기(들)의 수치에 의해 조절된다.
본 발명은, 단열재(thermal insulation)를 구비하고 틸팅 또는 회전 지지대에 의해 지지되는 압력 용기를 그 부속품들과 함께 틸팅하는(tilting) 단계; 처리될 고형 유기 물질들을 공급 또는 제거 포트를 통해 연결 슈트를 거쳐 압력 용기 내부에 수용된 천공 또는 비천공 회전 드럼에 공급하는 단계; 천공 또는 비천공 회전 드럼이 고형 유기 물질들로 완전히 충전될(loaded) 때, 압력 용기를 그 수평 위치로 재정렬하는(realigning) 단계; 압력 용기 내부의 전체 공기가 제거될 때까지 압력 용기의 내부에 가스 또는 증기를 공급하는 단계; 과열 증기를 흡입 밸브(inlet valve)를 거쳐 그리고 노즐들 또는 밸브들이 장착된 공급 파이프를 통해 천공 또는 비천공 회전 드럼으로 계속 공급하여 고형 유기 물질들과 직접 접촉하게 하는 단계; 과열 증기와 고형 유기 물질들 사이의 균일한 직접 접촉을 보장하기 위해, 벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고 회전 축에 결합되는 기어드 모터에 의해 천공 또는 비천공 회전 드럼을 계속 회전시키는 단계; 발생된 반응 가스들을 압력 용기로부터 가스 배출 파이프를 통해 배출 밸브를 거쳐 가스 처리 유닛으로 계속 배출하는(evacuating) 단계; 처리과정의 완료시에 천공 또는 비천공 회전 드럼의 연속 회전을 유지하면서 압력 용기를 하향 틸팅하여, 피처리 물질, 즉, 탄소 또는 활성 탄소를, 천공 또는 비천공 회전 드럼으로부터 연결 슈트를 거쳐 그리고 공급 또는 제거 포트를 통해 빼내는(unloading) 단계를 포함하여 구성되는, 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법을 제공한다.
제1 실시예에 따르면 본 발명은, 상·하 틸팅 이동들(up and down tilting movements)을 위한 틸팅 또는 회전 지지대에 수평으로 설치된 하나의 압력 용기; 상기 압력 용기 내부에 수용되고 원뿔형 개구부(conical mouth)를 구비한 하나의 천공 회전 드럼; 상기 압력 용기의 한 단부에 부착된 하나의 실링된 접시형 단부(sealed dish end); 상기 실링된 접시형 단부의 중앙에 설치된 하나의 회전 축; 벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고, 풀리 또는 체인 스프로켓(pulley or chain sprocket)에 의해 상기 회전 축에 결합되는 하나의 기어드 모터; 과열 증기를 발생시키기 위한 하나의 증기 과열기(steam super heater); 과열 증기를 조절하기 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나 이상의 흡입 밸브; 상기 천공 회전 드럼의 전체 길이 하부에 위치되고 노즐들 또는 밸브들을 구비한 하나 이상의 공급 파이프; 상기 압력 용기의 내부에서의 자유 회전을 위해 중앙 정렬된 상기 천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 단부를 지지하고 유지하기 위한 하나 이상의 원통형 롤러; 더 큰 용적의 고형 유기 물질들을 상기 천공 회전 드럼에 공급하거나 그로부터 제거하기 위해 상기 압력 용기의 다른 단부에 위치된 하나의 개방 또는 폐쇄 도어 단부(open or close door end); 상기 천공 회전 드럼 내부에 더 적은 용적의 고형 유기 물질들을 공급하기 위해 상기 개방 또는 폐쇄 도어 단부의 중앙에 위치된 하나의 공급 또는 제거 포트; 고형 유기 물질들의 공급 중 또는 제거 중에 상기 천공 회전 드럼의 자유 회전을 용이하게 하기 위해 상기 천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 보다 작은 직경을 가지는 하나의 연결 슈트; 상기 장치를 그 동작 동안에 과도한 압력 축적으로부터 보호하기 위해 상기 압력 용기에 설치된 하나 이상의 압력 안전 밸브; 상기 압력 용기로부터 발생된 반응 가스들의 유출(out flow)을 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나의 가스 배출 파이프; 고형 유기 물질들의 처리 동안에 발생된 반응 가스들의 흐름(flow)과 압력을 조절하기 위해 상기 가스 배출 파이프에 장착된 하나 이상의 배출 밸브; 발생된 반응 가스들을 처리하기 위한 하나의 가스 처리 유닛; 상기 압력 용기 내의 압력 레벨을 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽(outer wall)에 설치된 하나 이상의 압력계(pressure gauge); 및 상기 압력 용기 내부의 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 온도를 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽에 설치된 하나 이상의 온도 표시기를 포함하여 구성되는, 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 장치를 제공한다.
제2 실시예에 따르면 본 발명은, 상·하 틸팅 이동들을 위한 틸팅 또는 회전 지지대에 수평으로 설치된 하나의 압력 용기; 상기 압력 용기 내부에 수용되고 원뿔형 개구부를 구비한 하나의 비천공 회전 드럼; 상기 압력 용기의 한 단부에 부착된 하나의 실링된 접시형 단부; 상기 실링된 접시형 단부의 중앙에 설치된 하나의 회전 축; 벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고, 풀리 또는 체인 스프로켓에 의해 상기 회전 축에 결합되는 하나의 기어드 모터; 과열 증기를 발생시키기 위한 하나의 증기 과열기; 과열 증기를 조절하기 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나 이상의 흡입 밸브; 상기 회전 축의 중앙에 위치되고, 상기 비천공 회전 드럼의 전체 길이 내부로 뻗어있고(extend), 열의 전도를 방지하기 위해 단열되고, 고정되어 있으며, 상기 비천공 회전 드럼 내부에 노즐들 또는 밸브들을 가지는, 하나 이상의 공급 파이프; 상기 압력 용기의 내부에서의 자유 회전을 위해 중앙 정렬된 상기 비천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 단부를 지지하고 유지하기 위한 하나 이상의 원통형 롤러; 더 큰 용적의 고형 유기 물질들을 상기 비천공 회전 드럼에 공급하거나 그로부터 제거하기 위해 상기 압력 용기의 다른 단부에 위치된 하나의 개방 또는 폐쇄 도어 단부; 상기 비천공 회전 드럼 내부에 더 적은 용적의 고형 유기 물질들을 공급하기 위해 상기 개방 또는 폐쇄 도어 단부의 중앙에 위치된 하나의 공급 또는 제거 포트; 고형 유기 물질들의 공급 중 또는 제거 중에 상기 비천공 회전 드럼의 자유 회전을 용이하게 하기 위해 상기 비천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 보다 작은 직경을 가지는 하나의 연결 슈트; 상기 장치를 그 동작 동안에 과도한 압력 축적으로부터 보호하기 위해 상기 압력 용기에 설치된 하나 이상의 압력 안전 밸브; 상기 압력 용기로부터 발생된 반응 가스들의 유출을 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나의 가스 배출 파이프; 고형 유기 물질들의 처리 동안에 발생된 반응 가스들의 흐름과 압력을 조절하기 위해 상기 가스 배출 파이프에 장착된 하나 이상의 배출 밸브; 발생된 반응 가스들을 처리하기 위한 하나의 가스 처리 유닛; 상기 압력 용기 내의 압력 레벨을 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽에 설치된 하나 이상의 압력계; 및 상기 압력 용기 내부의 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 온도를 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽에 설치된 하나 이상의 온도 표시기를 포함하여 구성되는, 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 장치를 제공한다.
본 발명의 장점들과 특징들은 비제한적인 예로서만 주어진 첨부 도면들에 대해 설명하는 다음의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이며, 도면들 중에서:
도 1은, 제1 실시예에 따른 천공 회전 드럼을 구비한 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 장치의 정면도를 예시하고,
도 2는, 제2 실시예에 따른 비천공 회전 드럼을 구비한 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 장치의 정면도를 보여준다.
도 1은, 제1 실시예에 따른 천공 회전 드럼을 구비한 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 장치의 정면도를 예시하고,
도 2는, 제2 실시예에 따른 비천공 회전 드럼을 구비한 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 장치의 정면도를 보여준다.
바람직한 실시예들의 상세한 설명
도 1에 대해 설명하면, 열 손실을 방지하기 위해, 보호 클래딩을 가지는 단열재(2)가 압력 용기(1)의 외벽에 구비된다. 고형 유기 물질들을 공급하기 전에, 틸팅 또는 회전 지지대(10)에 의해 지지되는 전체 압력 용기(1)는 그 부속품들과 함께 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 상향 틸팅된다. 압력 용기(12)의 개방 또는 폐쇄 도어 단부로부터, 고형 유기 물질들은 공급 또는 제거 포트(13)를 통해 연결 슈트(14)를 거쳐 압력 용기(1) 내부에 수용된 천공 회전 드럼(3)에 공급된다. 고형 유기 물질들의 공급 중에, 천공 회전 드럼(3)의 길이 전체에 걸쳐 고형 유기 물질들의 균일한 공급을 용이하게 하기 위해 천공 회전 드럼(3)의 회전이 특정 RPM으로 유지된다. 천공 회전 드럼(3)의 회전은, 벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고, 회전 축(5)에 결합되는 기어드 모터(6)에 의해 이루어진다. 압력 용기(1)의 실링된 접시형 단부(4)의 중앙에 수용된 회전 축(5)의 외측 단부는 벨트 또는 체인 드라이브를 구비한 기어드 모터(6)에 결합된다. 회전 축(5)의 내측 단부는 천공 회전 드럼(3)의실링 단부에 결합된다. 회전 축(5)의 글랜드는 높은 압력 하에서 조차도 증기 또는 가스 누출들을 방지하도록 잘 실링된다.
고형 유기 물질들의 처리 동안에 장치에 일정한 열이 발생되기 때문에 그에 따라 회전 축(5)의 과열 멈춤을 방지하기 위해; 회전 축(5)과 그 베어링 또는 하우징이 냉각 메커니즘에 의해 계속 냉각된다. 고형 유기 물질들이 천공 회전 드럼(3)에 충전된 후에, 공급 또는 제거 포트(13)의 도어가 높은 압력 하에서 조차도 가스 또는 증기의 누출을 방지하기 위해 단단히 폐쇄된다. 천공 회전 드럼(3)이 고형 유기 물질들로 완전히 충전될 때, 압력 용기(1)는 180° 각도의 그 수평 위치로 재정렬된다. 압력 용기(1) 내의 전체 공기가 제거될 때까지 120℃ 내지 200 ℃ 온도의 가스 또는 증기가 압력 용기(1) 내부로 유입된다. 증기 과열기(7)로부터 발생된 450 내지 750℃ 범위 내의 온도를 가지는 과열 증기는 그 다음에 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)를 통과하는 과열 증기의 흐름을 조절하는 흡입 밸브(들)(8)를 거쳐 공급된다. 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)는 압력 용기(1) 내부의 천공 회전 드럼(3)의 하부에 고정된다.
노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)와 천공 회전 드럼(3) 사이의 틈은, (최소한의 열 손실로) 과열 증기와 천공 회전 드럼(3) 내의 고형 유기 물질들의 즉각적이고 유효한 접촉이 이루어지도록, 가능한 한 최소한의 틈일 것이다. 이렇게 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)로부터 흐르는 과열 증기는 [천공 메쉬 또는 스크린(perforated mesh or screen)을 통해] 천공 회전 드럼(3)에 들어가서 고형 유기 물질들과 직접 접촉하게 된다. 천공 회전 드럼(3)은 과열 증기가 고형 유기 물질들을 관통하여 계속 흐르는 처리과정 동안에 1 내지 10 RPM으로 계속 회전한다. 천공 회전 드럼(3)의 1 내지 10 RPM으로의 일정한 회전은 고형 유기 물질들과 과열 증기의 균일한 직접 접촉을 보장한다. RPM은 처리될 고형 유기 물질의 종류와 성질에 따라 달라진다.
과열 증기와 고형 유기 물질의 반응은 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시킨다. 처리과정 동안에 발생된 반응 가스들은 압력 용기(1)로부터 계속 배출된다. 반응 가스들은 가스 배출 파이프(16)를 통해 배출 밸브(들)(17)를 거쳐 가스 처리 유닛(18)으로 배출된다. 배출 밸브(들)(17)는 반응 가스들의 가스 처리 유닛(18)으로의 흐름을 조절하고, 또한 채택된 처리과정의 종류에 따라 압력 용기(1) 내의 압력을 조절하도록 설계된다. 각각의 표시기들, 즉, 압력계(들)(19)와 온도 표시기(들)(20)의 도움으로 압력과 온도를 제어함으로써 전체 처리과정이 조절된다.
압력 안전 밸브(들)(15)는 장치를 그 동작 동안에 과도한 압력 축적으로부터 보호하기 위해 압력 용기(1)에 설치된다. 처리과정의 완료 후에, 고형 유기 물질들은 압력 용기(1)를 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 하향 틸팅함으로써, 그리고 천공 회전 드럼(3)의 연속 회전을 유지시킴으로써, 연결 슈트(14)를 거쳐 그리고 공급 또는 제거 포트(13)를 통해 빼내어진다(unloaded).
천공 회전 드럼의 구멍들의 크기는 처리될 고형 유기 물질들의 성질 또는 종류에 따라 달라진다. 노즐(들) 또는 밸브(들)를 구비한 공급 파이프는 반드시 천공 회전 드럼의 하부의 위치될 필요는 없으나, 장치의 크기에 따라 여하한 다른 위치 지점(located point)에 있을 수 있다. 공급 파이프는 반드시 일직선일 필요는 없고, 지그재그 형일 수도 있다. 도 1에 도시된 공급 포트, 연결 슈트는, 용적이 더 작은 고형 유기 물질들의 공급을 용이하게 하기 위한 것이다. 더 큰 용적의 고형 유기 물질들의 경우, 공급 포트와 연결 슈트가 배제될 수 있고, 고형 유기 물질들의 공급과 충전이 천공 회전 드럼의 원뿔형 개구부를 개방함으로써 수행될 수 있다. 천공 회전 드럼의 개구부는 반드시 원뿔 형상일 필요는 없다. 장치의 크기는 처리될 고형 유기 물질들의 양과 관련된다. 설치된 밸브들, 압력계들, 표시기들의 수는 장치의 크기에 좌우된다.
도 2에 대해 설명하면, 열 손실을 방지하기 위해, 보호 클래딩을 가지는 단열재(2)가 압력 용기(1)의 외벽에 구비된다. 고형 유기 물질들을 공급하기 전에, 틸팅 또는 회전 지지대(10)에 의해 지지되는 전체 압력 용기(1)는 그 부속품들과 함께 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 상향 틸팅된다. 압력 용기(12)의 개방 또는 폐쇄 도어 단부로부터, 고형 유기 물질들은 공급 또는 제거 포트(13)를 통해 연결 슈트(14)를 거쳐 압력 용기(1) 내부에 수용된 비천공 회전 드럼(3)에 공급된다. 고형 유기 물질들의 공급 중에, 비천공 회전 드럼(3)의 길이 전체에 걸쳐 고형 유기 물질들의 균일한 공급을 용이하게 하기 위해 비천공 회전 드럼(3)의 회전이 특정 RPM으로 유지된다. 비천공 회전 드럼(3)의 회전은, 벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고 회전 축(5)에 결합되는 기어드 모터(6)에 의해 이루어진다.
압력 용기(1)의 실링된 접시형 단부(4)의 중앙에 수용된 회전 축(5)의 외측 단부는 벨트 또는 체인 드라이브를 구비한 기어드 모터(6)에 결합된다. 회전 축(5)의 내측 단부는 비천공 회전 드럼(3)의 실링 단부에 결합된다. 비천공 드럼(3)의 경우, 회전 축(5)이 그 중앙을 관통하여 비천공 회전 드럼(3)의 내부로 뻗어 있는, 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 가스 또는 증기 또는 과열 증기 공급 파이프(9)를 가진다. 회전 축(5) 내부의 (노즐들 또는 밸브들이 없는) 가스 또는 증기 또는 과열 증기 공급 파이프(9)는 회전 축(5)에 대한 열 전도를 방지하기 위해 단열되고, 또한 그 위치에 고정되어 있다. 회전 축(5)의 글랜드는 높은 압력 하에서 조차도 증기 또는 가스 누출들을 방지하도록 잘 실링된다. 고형 유기 물질들의 처리 동안에 장치에 일정한 열이 발생되기 때문에 그에 따라 회전 축(5)의 과열 멈춤을 방지하기 위해; 회전 축(5)과 그 베어링 또는 하우징이 냉각 메커니즘에 의해 계속 냉각된다.
고형 유기 물질들이 비천공 회전 드럼(3)에 충전된 후에, 공급 또는 제거 포트(13)의 도어가 높은 압력 하에서 조차도 가스 또는 증기의 누출을 방지하기 위해 단단히 폐쇄된다. 비천공 회전 드럼(3)이 고형 유기 물질들로 완전히 충전될 때, 압력 용기(1)는 180° 각도의 그 수평 위치로 재정렬된다. 압력 용기(1) 내의 전체 공기가 제거될 때까지, 120℃ 내지 200 ℃ 온도의 가스 또는 증기가 압력 용기(1) 내부로 유입된다. 증기 과열기(7)로부터 발생된 450-750℃ 범위 내의 온도를 가지는 과열 증기가 그 다음에 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)를 통과하는 과열 증기의 흐름을 조절하는 흡입 밸브(들)(8)를 거쳐 공급된다.
노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)는 회전 축(5)의 중앙을 관통하여 비천공 회전 드럼(3)으로 뻗어있다. 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)와 비천공 회전 드럼(3) 내의 고형 유기 물질들 사이의 접촉 공간(area of contact)은, (최소한의 열 손실로) 과열 증기와 비천공 회전 드럼(3) 내의 고형 유기 물질들의 즉각적이고 유효한 접촉이 이루어지도록, 가능한 한 최소한의 공간일 것이다. 이렇게 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프(9)로부터 흐르는 과열 증기는 비천공 회전 드럼(3)에 들어가서 고형 유기 물질들과 직접 접촉하게 된다.
비천공 회전 드럼(3)은 과열 증기가 고형 유기 물질들을 관통하여 계속 흐르는 처리과정 동안에 1 내지 10 RPM으로 계속 회전한다. 1 내지 10 RPM으로의 비천공 회전 드럼(3)의 일정한 회전은 고형 유기 물질들과 과열 증기의 균일한 직접 접촉을 보장한다. 과열 증기와 고형 유기 물질의 반응은 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시킨다.
처리과정 동안에 발생된 반응 가스들은 압력 용기(1)로부터 계속 배출된다. 반응 가스들은 가스 배출 파이프(16)를 통해 배출 밸브(들)(17)를 거쳐 가스 처리 유닛(18)으로 배출된다. 배출 밸브(들)(17)는 반응 가스들의 가스 처리 유닛(18)으로의 흐름을 조절하고, 또한 채택된 처리과정의 종류에 따라 압력 용기(1) 내의 압력을 조절하도록 설계된다. 전체 처리과정은 각각의 표시기들, 즉, 압력계(들)(19)와 온도 표시기(들)(20)의 도움으로 압력과 온도를 제어함으로써 조절된다.
압력 안전 밸브(들)(15)는 장치를 그 동작 동안에 과도한 압력 축적으로부터 보호하기 위해 압력 용기(1)에 설치된다. 처리과정의 완료 후에, 고형 유기 물질들은 비천공 회전 드럼(3)의 연속 회전을 유지하면서 압력 용기(1)를 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 하향 틸팅함으로써 연결 슈트(14)를 거쳐 그리고 공급 또는 제거 포트(13)를 통해 빼내어진다. 과열 증기와 고형 유기 물질들의 반응은 전적으로 흡열 조건 하에 이루어지며, 이 처리과정은 산소를 사용하지 않는다(oxygen-free).
처리될 물질의 성질 또는 양 또는 종류에 따라, 비천공 드럼의 위치는, 180° 각도의 수평으로 또는 90° 각도의 수직으로 정렬되거나, 또는 여하한 다른 적절한 각도로 정렬될 수 있다. 비천공 회전 드럼 내부에 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프는 반드시 일직선일 필요는 없고, 지그재그 형일 수도 있다. 비천공 회전 드럼의 진입점에서 공급 파이프의 길이는, 반드시 비천공 회전 드럼 내부로 뻗어있을 필요는 없고; 진입점에 바로 그 곳에 한정될(restricted) 수도 있고, 또는 처리될 물질의 성질 또는 양 또는 종류에 따라 달라질 수 있다. 도 2에 도시된 공급 포트, 연결 슈트는, 용적이 더 작은 고형 유기 물질들의 공급을 용이하게 하기 위한 것이다. 더 큰 용적의 고형 유기 물질들의 경우, 공급 포트와 연결 슈트가 배제될 수 있고, 고형 유기 물질들의 공급 또는 충전이 비천공 회전 드럼의 원뿔형 개구부를 개방함으로써 수행될 수 있다. 비천공 회전 드럼의 개구부는 반드시 원뿔 형상일 필요는 없다. 장치의 크기는 처리될 고형 유기 물질들의 양과 관련된다. 설치된 밸브들, 압력계들, 표시기들의 수는 장치의 크기에 좌우된다. 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법과 장치는 또한 폐기물 처리 산업(waste processing industry)에 사용된다.
도면 부호:
1. 압력 용기;
2. 압력 용기를 위한 보호 클래딩을 구비한 단열재;
3. (원뿔형 개구부를 구비한 천공 & 비천공) 회전 드럼;
4. 실링된 접시형 단부;
5. 회전 축;
6. 벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고, 회전 축에 결합되는 기어드 모터;
7. 증기 과열기(비필수적 요소);
8. 가스 또는 증기 또는 과열 증기를 위한 흡입 밸브(들);
9. [압력 용기 내부에] 노즐(들) 또는 밸브(들)가 장착된 공급 파이프;
10. 압력 용기 전체를 그 부속품들과 함께 틸팅하기 위한 틸팅 또는 회전 지지대;
11. 원통형 롤러들;
12. 압력 용기의 개방 또는 폐쇄 도어 단부;
13. 공급 또는 제거 포트;
14. 연결 슈트;
15. 압력 안전 밸브(들);
16. 가스 배출 파이프;
17. 가스 배출을 위한 배출 밸브(들);
18. 가스 처리 유닛(개별적인 유닛);
19. 압력계(들);
20. 온도 표시기(들).
본 발명을 바람직한 실시예들과 관련하여 도시하고 설명하였으나, 이는 단지 본 발명을 예시한 것으로서, 본 발명의 한정으로 해석되지 않으며, 본 발명의 다양한 변형들이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예들 또는 그 상세한 설명들로 한정되는 것으로 의도되지 않으며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내의 모든 변화들 그리고/또는 대안의 실시예들을 포함한다.
Claims (47)
- (a) 단열재(thermal insulation)를 구비하고 틸팅 또는 회전 지지대(tilting or swivel support)에 의해 지지되는 압력 용기(pressure vessel)를 그 부속품들(accessories)과 함께 틸팅하는(tilting) 단계;
(b) 처리될 고형 유기 물질들을 공급 또는 제거 포트(feeding or removal port)를 통해 연결 슈트(connecting chute)를 거쳐 압력 용기 내부에 수용된(encased) 천공 또는 비천공 회전 드럼(perforated or non-perforated rotary drum)에 공급하는 단계;
(c) 천공 또는 비천공 회전 드럼이 고형 유기 물질들로 완전히 충전될(loaded) 때, 압력 용기를 그 수평 위치로 재정렬하는 단계;
(d) 압력 용기 내부의 전체 공기가 제거될 때까지 압력 용기의 내부에 가스 또는 증기를 공급하는 단계;
(e) 과열 증기(superheated steam)를 흡입 밸브(inlet valve)를 거쳐 그리고 노즐들(nozzles) 또는 밸브들이 장착된 공급 파이프(feed pipe)를 통해 천공 또는 비천공 회전 드럼으로 계속 공급하여 고형 유기 물질들과 직접 접촉하게 하는 단계;
(f) 과열 증기와 고형 유기 물질들 사이의 균일한 직접 접촉을 보장하기 위해, 벨트 또는 체인 드라이브(belt or chain drive)를 구비하고 회전 축(rotating shaft)에 결합되는 기어드 모터(geared motor)에 의해, 천공 또는 비천공 회전 드럼을 계속 회전시키는 단계;
(g) 발생된 반응 가스들을 압력 용기로부터 가스 배출 파이프(gas exit pipe)를 통해 배출 밸브를 거쳐 가스 처리 유닛(gas treatment unit)으로 계속 배출하는(evacuating) 단계;
(h) 처리과정(process)의 완료시에 천공 또는 비천공 회전 드럼의 연속 회전을 유지하면서 압력 용기를 하향 틸팅하여, 피처리 물질, 즉, 탄소 또는 활성 탄소를, 천공 또는 비천공 회전 드럼으로부터 연결 슈트를 거쳐 그리고 공급 또는 제거 포트를 통해 빼내는(unloading) 단계를 포함하여 구성되는, 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 방법. - 제1항에 있어서, (a) 단계에서, 압력 용기가 그 부속품들과 함께 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 상향 틸팅되고, (c) 단계에서 압력 용기가 180° 각도로 재정렬되는, 변환 방법.
- 제1항에 있어서, 고형 유기 물질들을 공급하는 동안에, 천공 또는 비천공 회전 드럼의 길이(length) 전체에 걸쳐 고형 유기 물질들의 균일한 공급을 용이하게 하기 위해, 천공 또는 비천공 회전 드럼이 1 내지 10 RPM의 회전을 유지하는, 변환 방법.
- 제1항에 있어서, (d) 단계에서, 가스 또는 증기가 120℃ 내지 200℃ 사이의 온도로 유입되는, 변환 방법.
- 제1항에 있어서, (e) 단계에서, 과열 증기가 450℃ 내지 750℃의 범위 내에 있는 온도로 공급되는, 변환 방법.
- 제5항에 있어서, (e) 단계에서, 과열 증기가 흡입 밸브를 거쳐 그리고 노즐들 또는 밸브들이 장착된 공급 파이프를 거쳐 천공 또는 비천공 회전 드럼에 공급되는, 변환 방법.
- 제1항에 있어서, (f) 단계와 (h) 단계에서, 천공 또는 비천공 회전 드럼이 1 내지 10 RPM으로 계속 회전되는, 변환 방법.
- 제1항에 있어서, 각 표시기들(indicators)의 도움으로 압력과 온도를 제어함으로써 전체 처리과정이 조절되는, 변환 방법.
- 제8항에 있어서, 처리과정의 효율과 제품의 품질이, 천공 또는 비천공 회전 드럼의 회전, 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 압력 또는 온도, 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 흐름 속도(flow rate), 또는 흡열 조건 하의 처리과정의 시간 또는 기간에 변화를 줌으로써 제어되는, 변환 방법.
- 상·하 틸팅 이동들(up and down tilting movements)을 위한 틸팅 또는 회전 지지대에 수평으로 설치된 하나의 압력 용기;
상기 압력 용기 내부에 수용되고 원뿔형 개구부(conical mouth)를 구비한 하나의 천공 회전 드럼;
상기 압력 용기의 한 단부에 부착된 하나의 실링된 접시형 단부(sealed dish end);
상기 실링된 접시형 단부의 중앙에 설치된 하나의 회전 축;
벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고, 풀리 또는 체인 스프로켓(pulley or chain sprocket)에 의해 상기 회전 축에 결합되는 하나의 기어드 모터;
과열 증기를 발생시키기 위한 하나의 증기 과열기(steam super heater);
과열 증기를 조절하기 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나 이상의 흡입 밸브;
상기 천공 회전 드럼의 전체 길이 하부에 위치되고 노즐들 또는 밸브들을 구비한 하나 이상의 공급 파이프;
상기 압력 용기의 내부에서의 자유 회전을 위해 중앙 정렬된 상기 천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 단부를 지지하고 유지하기 위한 하나 이상의 원통형 롤러;
고형 유기 물질들을 상기 천공 회전 드럼에 공급하거나 그로부터 제거하기 위해 상기 압력 용기의 다른 단부에 위치된 하나의 개방 또는 폐쇄 도어 단부(open or close door end);
상기 천공 회전 드럼 내부에 고형 유기 물질들을 공급하기 위해 상기 개방 또는 폐쇄 도어 단부의 중앙에 위치된 하나의 공급 또는 제거 포트;
고형 유기 물질들의 공급 중 또는 제거 중에 상기 천공 회전 드럼의 자유 회전을 용이하게 하기 위해 상기 천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 보다 작은 직경을 가지는 하나의 연결 슈트;
상기 장치를 그 동작 동안에 과도한 압력 축적으로부터 보호하기 위해 상기 압력 용기에 설치된 하나 이상의 압력 안전 밸브(pressure safety valve);
상기 압력 용기로부터 발생된 반응 가스들의 유출(out flow)을 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나의 가스 배출 파이프;
고형 유기 물질들의 처리(processing) 동안에 발생된 반응 가스들의 흐름(flow)과 압력을 조절하기 위해 상기 가스 배출 파이프에 장착된 하나 이상의 배출 밸브;
발생된 반응 가스들을 처리하기 위한 하나의 가스 처리 유닛;
상기 압력 용기 내의 압력 레벨을 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽(outer wall)에 설치된 하나 이상의 압력계(pressure gauge); 및
상기 압력 용기 내부의 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 온도를 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽에 설치된 하나 이상의 온도 표시기를 포함하여 구성되는, 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 장치. - 제10항에 있어서, 실링된 접시형 단부, 개방 또는 폐쇄 도어 단부를 포함하는 상기 압력 용기의 외면이, 열 손실과 외부 손상을 방지하거나 감소시키기 위해 보호 클래딩(protective cladding)을 구비한 고 밀도 단열재(high density thermal insulation)로 둘러싸이거나 덮여진, 변환 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 천공 회전 드럼이 상기 압력 용기 내부에서 자유롭게 회전하기 위해, 상기 회전 축에 결합되고 실링된 한 단부와 원통형 롤러들에 의해 지지되는 다른 단부가 수평으로 설치되고, 상기 천공 회전 드럼이 천공 시트(perforated sheet) 또는 메쉬(mesh)로 만들어진 원통형 드럼인, 변환 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 천공 회전 드럼과 상기 압력 용기 사이의 환상 공간(annular space)이 최소한으로 유지되고, 상기 천공 회전 드럼의 한 단부가 상기 회전 축에 실링되고 연결되거나 결합되며, 상기 천공 회전 드럼의 다른 단부인 상기 원뿔형 개구부 단부가 고형 유기 물질을 상기 천공 회전 드럼에 공급하기 위한 것인, 변환 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 압력 용기의 실링된 접시형 단부의 중앙에 수용된 상기 회전 축의 외측 단부(outer end)가 벨트 또는 체인 드라이브를 구비한 상기 기어드 모터에 결합되고, 상기 회전 축의 내측 단부(inner end)가 상기 천공 회전 드럼의 실링 단부(sealed end)에 결합되며, 상기 회전 축의 글랜드(gland)가 높은 압력 하에 가스 또는 증기의 누출을 방지하기 위해 실링되고, 상기 회전 축이 고형 유기 물질의 처리 동안에 과열 멈춤(seizing)을 방지하기 위해 냉각 메커니즘(cooling mechanism)에 의해 계속 냉각되는, 변환 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 실링된 접시형 단부가, 벨트 또는 체인 드라이브를 구비한 상기 기어드 모터, 상기 흡입 밸브, 상기 배출 밸브, 상기 압력계 및 상기 온도 표시기를 수용하는(house), 변환 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 회전 축의 RPM이 1 내지 10 사이이고, 상기 기어드 모터의 속도 또는 풀리 또는 체인 스프로켓의 크기들(dimensions)의 어느 하나를 변화시킴으로써 조절되는, 변환 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 증기 과열기와 가스 처리 유닛이 비필수적 요소(non-integral part)인, 변환 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 압력 용기 내부의 상기 공급 파이프를 통해 그리고 그 후에 노즐들 또는 밸브들을 통해 흐르는 상기 증기 과열기로부터 발생된 과열 증기가 450℃ 내지 750℃ 사이의 온도이고, 상기 공급 파이프의 노즐들 또는 밸브들이 상기 천공 회전 드럼의 전체 길이에 걸쳐 동일한 온도와 압력에서 과열 증기의 균일한 분포를 제공하도록 구성되며, 과열 증기가 상기 천공 회전 드럼 내부의 처리 동안에 고형 유기 물질들과 직접 접촉하게 되는, 변환 장치.
- 제18항에 있어서, 상기 장치가 틸팅 또는 회전 지지대에 설치되고, 고형 유기 물질을 상기 천공 회전 드럼 내에 공급하기 위해, 고형 유기 물질들의 용적(dimension)에 따라 상기 압력 용기의 도어 또는 상기 공급 또는 제거 포트의 개방 위치(open position)에서 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 상기 압력 용기가 상향 틸팅되며, 고형 유기 물질들의 처리 동안에, 상기 천공 회전 드럼을 수용한 상기 압력 용기가 180° 각도의 수평 위치로 유지되고, 고형 유기 물질들을 제거하기 위해, 상기 압력 용기 전체가 180° 각도의 그 수평 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 하향 틸팅되는, 변환 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 천공 회전 드럼의 고형 유기 물질들에 의한 부하(load)를 분담하고(share) 균형을 유지하여 상기 천공 회전 드럼의 원활한 회전(smooth rotation)을 보장하기 위해 상기 원통형 롤러들이 상기 압력 용기의 내벽들(inside walls)에 장착되는, 변환 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 개방 또는 폐쇄 도어가 더 적은 용적의 고형 유기 물질들의 공급 또는 제거를 위해 그 중앙에 연결 슈트를 구비한 공급 또는 제거 포트를 가지며, 상기 천공 회전 드럼의 원뿔형 개구부 단부가 더 큰 용적의 고형 유기 물질들의 공급 또는 제거를 위해 개방되는, 변환 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 공급 또는 제거 포트가 고형 유기 물질들이 관통하여 흐르는 상기 천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 단부에 연결되기(link or connect) 위해 인입식 연결 슈트(retractable connecting chute)를 가지며, 상기 공급 또는 제거 포트의 도어가 높은 온도, 압력을 견디어 내도록 설계되고, 누출을 방지하기 위해 실링 메커니즘(sealing mechanism)을 가지는, 변환 장치.
- 제22항에 있어서, 상기 연결 슈트가 인입식(retractable type)으로서, 상기 천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 단부와 공급 또는 제거 포트 사이의 연결을 용이하게 하고, 고형 유기 물질들의 공급 중 또는 제거 중에 상기 연결 슈트가 연결되는, 변환 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 압력 용기, 상기 천공 회전 드럼, 상기 회전 축 및 상기 연결 슈트가 원통 형상인, 변환 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 압력 용기, 상기 천공 회전 드럼, 상기 실링된 접시형 단부, 상기 원통형 롤러들, 상기 개방 또는 폐쇄 도어 및 상기 연결 슈트가, 높은 온도와 압력을 견디어내기 위해 비부식성, 내열성, 내산성 및 내화학성 내부 라이닝(non-corrosive, heat, acid and chemical resistant inner lining)을 구비한 후벽 금속(thick walled metal)인 연강 또는 스테인레스강으로 만들어진, 변환 장치.
- 제24항에 있어서, 상기 회전 축이 경화 연강 또는 스테인레스강(hardened mild or stainless steel)으로 만들어진, 변환 장치.
- 제10항에 있어서, 과열 증기의 고형 유기 물질과의 반응이 전적으로 무-산소 흡열 조건(oxygen-free endothermic condition) 하에 이루어지는, 변환 장치.
- 제25항에 있어서, 상기 천공 회전 드럼의 구멍들(perforations)의 크기가 처리될 고형 유기 물질들의 성질과 종류에 따라 달라지고, 상기 장치의 크기가 처리될 고형 유기 물질들의 양에 따라 달라지는, 변환 장치.
- 상·하 틸팅 이동들을 위한 틸팅 또는 회전 지지대에 수평으로 설치된 하나의 압력 용기;
상기 압력 용기 내부에 수용되고 원뿔형 개구부를 구비한 하나의 비천공 회전 드럼;
상기 압력 용기의 한 단부에 부착된 하나의 실링된 접시형 단부;
상기 실링된 접시형 단부의 중앙에 설치된 하나의 회전 축;
벨트 또는 체인 드라이브를 구비하고, 풀리 또는 체인 스프로켓에 의해 상기 회전 축에 결합되는 하나의 기어드 모터;
과열 증기를 발생시키기 위한 하나의 증기 과열기;
과열 증기를 조절하기 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나 이상의 흡입 밸브;
상기 회전 축의 중앙에 위치되고, 상기 비천공 회전 드럼의 전체 길이 내부로 뻗어있고(extend), 열의 전도를 방지하기 위해 단열되고, 고정되어 있으며, 상기 비천공 회전 드럼 내부에 노즐들 또는 밸브들을 가지는, 하나 이상의 공급 파이프;
상기 압력 용기의 내부에서의 자유 회전을 위해 중앙 정렬된 상기 비천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 단부를 지지하고 유지하기 위한 하나 이상의 원통형 롤러;
고형 유기 물질들을 상기 비천공 회전 드럼에 공급하거나 그로부터 제거하기 위해 상기 압력 용기의 다른 단부에 위치된 하나의 개방 또는 폐쇄 도어 단부;
상기 비천공 회전 드럼 내부에 고형 유기 물질들을 공급하기 위해 상기 개방 또는 폐쇄 도어 단부의 중앙에 위치된 하나의 공급 또는 제거 포트;
고형 유기 물질들의 공급 중 또는 제거 중에 상기 비천공 회전 드럼의 자유 회전을 용이하게 하기 위해 상기 비천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 보다 작은 직경을 가지는 하나의 연결 슈트;
상기 장치를 그 동작 동안에 과도한 압력 축적으로부터 보호하기 위해 상기 압력 용기에 설치된 하나 이상의 압력 안전 밸브;
상기 압력 용기로부터 발생된 반응 가스들의 유출을 위해 상기 실링된 접시형 단부에 장착된 하나의 가스 배출 파이프;
고형 유기 물질들의 처리 동안에 발생된 반응 가스들의 흐름과 압력을 조절하기 위해 상기 가스 배출 파이프에 장착된 하나 이상의 배출 밸브;
발생된 반응 가스들을 처리하기 위한 하나의 가스 처리 유닛;
상기 압력 용기 내의 압력 레벨을 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽에 설치된 하나 이상의 압력계; 및
상기 압력 용기 내부의 가스 또는 증기 또는 과열 증기의 온도를 표시하기 위해 상기 압력 용기의 외벽에 설치된 하나 이상의 온도 표시기를 포함하여 구성되는, 고형 유기 물질들의 탄소 또는 활성 탄소로의 변환 장치. - 제29항에 있어서, 실링된 접시형 단부, 개방 또는 폐쇄 도어 단부를 포함하는 상기 압력 용기의 외면이, 열 손실과 외부 손상을 방지하거나 감소시키기 위해 보호 클래딩을 구비한 고 밀도 단열재로 둘러싸이거나 덮여진, 변환 장치.
- 제30항에 있어서, 상기 비천공 회전 드럼이 상기 압력 용기 내부에서 자유롭게 회전하기 위해, 상기 회전 축에 결합되고 실링된 한 단부와 원통형 롤러들에 의해 지지되는 다른 단부가 수평으로 또는 수직으로 설치되고, 상기 비천공 회전 드럼이 비천공 시트 또는 메쉬로 만들어진 원통형 드럼인, 변환 장치.
- 제31항에 있어서, 상기 비천공 회전 드럼과 상기 압력 용기 사이의 환상 공간이 최소한으로 유지되고, 상기 비천공 회전 드럼의 한 단부가 상기 회전 축에 실링되고 연결되거나 결합되며, 상기 비천공 회전 드럼의 다른 단부인 상기 원뿔형 개구부 단부가 고형 유기 물질을 상기 비천공 회전 드럼에 공급하기 위한 것인, 변환 장치.
- 제32항에 있어서, 상기 압력 용기의 실링된 접시형 단부의 중앙에 수용된 상기 회전 축의 외측 단부가 벨트 또는 체인 드라이브를 구비한 상기 기어드 모터에 결합되고, 상기 회전 축의 내측 단부가 상기 비천공 회전 드럼의 실링 단부에 결합되며, 상기 회전 축의 글랜드가 높은 압력 하에 가스 또는 증기의 누출을 방지하기 위해 실링되고, 상기 회전 축이 고형 유기 물질의 처리 동안에 과열 멈춤을 방지하기 위해 냉각 메커니즘에 의해 계속 냉각되는, 변환 장치.
- 제33항에 있어서, 상기 실링된 접시형 단부가, 벨트 또는 체인 드라이브를 구비한 상기 기어드 모터, 상기 흡입 밸브, 상기 배출 밸브, 상기 압력계 및 상기 온도 표시기를 수용하는, 변환 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 회전 축의 RPM이 1 내지 10 사이이고, 상기 기어드 모터의 속도 또는 풀리 또는 체인 스프로켓의 크기들의 어느 하나를 변화시킴으로써 조절되는, 변환 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 증기 과열기와 가스 처리 유닛이 비필수적 요소인, 변환 장치.
- 제36항에 있어서, 상기 압력 용기 내부의 상기 공급 파이프를 통해 그리고 그 후에 노즐들 또는 밸브들을 통해 흐르는 상기 증기 과열기로부터 발생된 과열 증기가 450℃ 내지 750℃ 사이의 온도이고, 상기 공급 파이프의 노즐들 또는 밸브들이 상기 비천공 회전 드럼의 전체 길이에 걸쳐 동일한 온도와 압력에서 과열 증기의 균일한 분포를 제공하도록 구성되며, 과열 증기가 상기 비천공 회전 드럼 내부의 처리 동안에 고형 유기 물질들과 직접 접촉하게 되는, 변환 장치.
- 제37항에 있어서, 상기 장치가 틸팅 또는 회전 지지대에 설치되고, 고형 유기 물질을 상기 비천공 회전 드럼 내에 공급하기 위해, 고형 유기 물질들의 용적에 따라 상기 압력 용기의 도어 또는 상기 공급 또는 제거 포트의 개방 위치에서 180° 각도의 그 수평 위치로부터 또는 90° 각도의 그 수직 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 상기 압력 용기가 상향 틸팅되며, 고형 유기 물질들의 처리 동안에, 처리될 물질의 성질과 종류에 따라 상기 비천공 회전 드럼을 수용한 상기 압력 용기가 180° 각도의 수평 위치로 또는 90° 각도의 수직 위치로 유지되고, 고형 유기 물질들을 공급하고 제거하기 위해, 상기 압력 용기 전체가 180° 각도의 그 수평 위치로부터 또는 90° 각도의 그 수직 위치로부터 30° 각도 내지 60° 각도의 범위 내에서 하향 틸팅되는, 변환 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 비천공 회전 드럼의 고형 유기 물질들에 의한 부하를 분담하고 균형을 유지하여 상기 비천공 회전 드럼의 원활한 회전을 보장하기 위해 상기 원통형 롤러들이 상기 압력 용기의 내벽들에 장착되는, 변환 장치.
- 제30항에 있어서, 상기 개방 또는 폐쇄 도어가 더 적은 용적의 고형 유기 물질들의 공급 또는 제거를 위해 그 중앙에 연결 슈트를 구비한 공급 또는 제거 포트를 가지며, 상기 비천공 회전 드럼의 원뿔형 개구부 단부가 더 큰 용적의 고형 유기 물질들의 공급 또는 제거를 위해 개방되는, 변환 장치.
- 제40항에 있어서, 상기 공급 또는 제거 포트가 고형 유기 물질들이 관통하여 흐르는 상기 비천공 회전 드럼의 상기 원뿔형 개구부 단부에 연결되기 위해 인입식 연결 슈트를 가지며, 상기 공급 또는 제거 포트의 도어가 높은 온도, 압력을 견디어 내도록 설계되고, 누출을 방지하기 위해 실링 메커니즘을 가지는, 변환 장치.
- 제41항에 있어서, 상기 연결 슈트가 반응 가스들이 상기 가스 배출 파이프를 통해 상기 비천공 회전 드럼 밖으로 흐르도록 공급 또는 제거 포트 내부에 인입되는(retracted), 변환 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 압력 용기, 상기 비천공 회전 드럼, 상기 회전 축 및 상기 연결 슈트가 원통 형상인, 변환 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 압력 용기, 상기 비천공 회전 드럼, 상기 실링된 접시형 단부, 상기 원통형 롤러들, 상기 개방 또는 폐쇄 도어 및 상기 연결 슈트가, 높은 온도와 압력을 견디어내기 위해 비부식성, 내열성, 내산성 및 내화학성 내부 라이닝을 구비한 후벽 금속인 연강 또는 스테인레스강으로 만들어진, 변환 장치.
- 제43항에 있어서, 상기 회전 축이 경화 연강 또는 스테인레스강으로 만들어진, 변환 장치.
- 제29항에 있어서, 과열 증기의 고형 유기 물질과의 반응이 전적으로 무-산소 흡열 조건 하에 이루어지는, 변환 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 공급 파이프가, 처리될 고형 유기 물질들의 성질 또는 종류 또는 양에 따라, 상기 비천공 회전 드럼의 전체 길이를 통해 뻗어있거나 상기 비천공 회전 드럼의 진입점(entry point)에 한정되는(restricted), 변환 장치.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/IN2008/000774 WO2010058408A1 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | A process and an apparatus for converting solid organic materials into carbon or activated carbon |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110098916A true KR20110098916A (ko) | 2011-09-02 |
| KR101299433B1 KR101299433B1 (ko) | 2013-09-10 |
Family
ID=42197882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020117014058A KR101299433B1 (ko) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법과 장치 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8585997B2 (ko) |
| EP (1) | EP2370357B1 (ko) |
| JP (1) | JP5568572B2 (ko) |
| KR (1) | KR101299433B1 (ko) |
| CN (1) | CN102216214A (ko) |
| AU (1) | AU2008364409B2 (ko) |
| BR (1) | BRPI0823258A2 (ko) |
| CA (1) | CA2743960C (ko) |
| HK (1) | HK1162448A1 (ko) |
| MX (1) | MX2011005259A (ko) |
| MY (1) | MY159570A (ko) |
| NZ (1) | NZ593591A (ko) |
| WO (1) | WO2010058408A1 (ko) |
| ZA (1) | ZA201104355B (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220041321A (ko) * | 2020-09-25 | 2022-04-01 | 비나텍주식회사 | 반응기 및 그것을 구비한 가압 활성화 장비 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9315895B2 (en) * | 2010-05-10 | 2016-04-19 | Mitsubishi Materials Corporation | Apparatus for producing polycrystalline silicon |
| CN103561757B (zh) | 2011-06-07 | 2016-01-06 | 旭化成制药株式会社 | 高纯度含pth冷冻干燥制剂及其制造方法 |
| US20150152344A1 (en) * | 2012-06-08 | 2015-06-04 | How Kiap Gueh | Melt gasifier system |
| CN105113004B (zh) * | 2015-09-01 | 2018-03-09 | 北京大学东莞光电研究院 | 一种三族氮化物晶体生长装置 |
| US10730752B2 (en) | 2016-05-03 | 2020-08-04 | Virginia Commonwealth University | Heteroatom-doped porous carbons for clean energy applications and methods for their synthesis |
| RU2638390C1 (ru) * | 2016-09-30 | 2017-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Сорбенты Кузбасса" | Колпаковая установка высокотемпературной термохимической активации углей |
| CN107262015B (zh) * | 2017-07-29 | 2019-02-05 | 中国蓝星哈尔滨石化有限公司 | 一种具有混合功能的化工反应器具 |
| CN108033450A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-05-15 | 江苏森森炭业科技有限公司 | 一种蒸汽式果壳活性炭活化装置 |
| CN108160228A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-06-15 | 福州大学 | 一种可控温加热的通气体反应球磨罐及其工作方法 |
| NO345361B1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-12-21 | Thermtech Holding As | Fluidized bed reactor apparatus and a method for processing organic material using a fluidized bed reactor apparatus |
| EP4072720A1 (en) * | 2019-12-10 | 2022-10-19 | Basf Se | Process for performing a pyrolysis of hydrocarbons in an indirectly heated rotary drum reactor |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB316222A (en) * | 1928-07-25 | 1930-11-18 | Rech S Et D Expl S Petrolifere | Improvements in or relating to the activation of carbonaceous substances by means of gases |
| JP2000154012A (ja) | 1998-11-13 | 2000-06-06 | Keihanna Kankyo Kk | 活性炭の製造方法と製造装置 |
| JP2001115167A (ja) | 1999-10-22 | 2001-04-24 | Toyoda Techno Kk | 過熱水蒸気を熱源とする乾留方法及びその装置 |
| WO2001049604A1 (en) * | 2000-01-03 | 2001-07-12 | Katz, Raul | A process for preparing activated carbon from urban waste |
| JP3777123B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2006-05-24 | ブリュッヒャー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 球状活性炭を製造する方法 |
| JP2002029723A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-01-29 | Fuchii Toshio | 活性炭の製造方法およびその装置 |
| JP2003095629A (ja) | 2001-06-08 | 2003-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 有機系廃棄物より有価物を製造する方法とそのシステム |
| JP2003095929A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Lion Corp | 貼付剤 |
| JP2003226513A (ja) * | 2002-02-05 | 2003-08-12 | Japan Science & Technology Corp | 連続式炭化システム |
| CN1890349A (zh) * | 2003-12-08 | 2007-01-03 | 株式会社Ipb | 活性炭制造用碳化装置 |
| JP4330488B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2009-09-16 | 達實 小野 | 過熱蒸気を利用した加熱処理装置 |
-
2008
- 2008-11-18 NZ NZ593591A patent/NZ593591A/xx not_active IP Right Cessation
- 2008-11-18 CA CA2743960A patent/CA2743960C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-18 BR BRPI0823258-0A patent/BRPI0823258A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-11-18 WO PCT/IN2008/000774 patent/WO2010058408A1/en active Application Filing
- 2008-11-18 CN CN200880132012.2A patent/CN102216214A/zh active Pending
- 2008-11-18 MY MYPI2011002183A patent/MY159570A/en unknown
- 2008-11-18 JP JP2011543879A patent/JP5568572B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-18 EP EP08878232.1A patent/EP2370357B1/en not_active Not-in-force
- 2008-11-18 AU AU2008364409A patent/AU2008364409B2/en not_active Ceased
- 2008-11-18 KR KR1020117014058A patent/KR101299433B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-11-18 US US12/998,641 patent/US8585997B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-18 MX MX2011005259A patent/MX2011005259A/es active IP Right Grant
-
2011
- 2011-06-10 ZA ZA2011/04355A patent/ZA201104355B/en unknown
-
2012
- 2012-03-22 HK HK12102887.8A patent/HK1162448A1/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220041321A (ko) * | 2020-09-25 | 2022-04-01 | 비나텍주식회사 | 반응기 및 그것을 구비한 가압 활성화 장비 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012509247A (ja) | 2012-04-19 |
| US8585997B2 (en) | 2013-11-19 |
| NZ593591A (en) | 2012-10-26 |
| KR101299433B1 (ko) | 2013-09-10 |
| AU2008364409A1 (en) | 2011-07-07 |
| MX2011005259A (es) | 2011-09-01 |
| EP2370357A1 (en) | 2011-10-05 |
| CA2743960C (en) | 2014-09-16 |
| EP2370357A4 (en) | 2012-07-25 |
| CA2743960A1 (en) | 2010-05-27 |
| BRPI0823258A2 (pt) | 2015-06-23 |
| CN102216214A (zh) | 2011-10-12 |
| US20110212015A1 (en) | 2011-09-01 |
| ZA201104355B (en) | 2012-08-29 |
| EP2370357B1 (en) | 2013-10-30 |
| AU2008364409B2 (en) | 2012-11-29 |
| WO2010058408A1 (en) | 2010-05-27 |
| MY159570A (en) | 2017-01-13 |
| JP5568572B2 (ja) | 2014-08-06 |
| HK1162448A1 (en) | 2012-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101299433B1 (ko) | 고형 유기 물질들을 탄소 또는 활성 탄소로 변환시키기 위한 방법과 장치 | |
| US20080217444A1 (en) | Waste processing apparatus and method featuring water removal | |
| EP1971449B1 (en) | Method and device designated for the treatment of waste | |
| WO2010043011A2 (pt) | Aparelho e processo para decomposição térmica de qualquer tipo de material orgânico | |
| CN108525630A (zh) | 一种石油化工反应罐 | |
| JP2013514786A (ja) | 加圧予備処理反応器での乾燥排出のための方法およびプロセス | |
| CA2639650A1 (en) | Treatment vessel for straw or other light bulky material | |
| RU2648720C2 (ru) | Устройство в форме ротационного реактора для термолиза и способ осуществления работы такого реактора в системе для термического разложения отходов и сбросных продуктов | |
| WO2017220409A1 (en) | Removal of char in a process for conversion of waste hydrocarbon material into fuel | |
| CN113731227A (zh) | 搅拌轴组件、热脱附装置、油基物料处理系统及方法 | |
| CN112391068B (zh) | 一种无氧状态下对炭黑进行高温处理的装置 | |
| US8328991B2 (en) | Thermal conversion of organic matter into usable by-products | |
| JP3959427B2 (ja) | バイオマス変換式ガス発生装置 | |
| CN216321215U (zh) | 搅拌轴组件、热脱附装置及油基物料处理系统 | |
| RU2375636C1 (ru) | Реактор для термической переработки органических отходов | |
| CN214735554U (zh) | 一种生物质颗粒碳化处理设备 | |
| RU192827U1 (ru) | Барабан для торрефикации древесного сырья | |
| JP4323916B2 (ja) | 縦形撹拌加熱反応装置 | |
| CN212390375U (zh) | 一种垃圾加热反应炉 | |
| CN216236805U (zh) | 生产食品级炭黑的装置 | |
| CN212246891U (zh) | 一种立式垃圾处理炉及垃圾处理系统 | |
| EP3749734B1 (en) | Gasification plant | |
| FR2799397A1 (fr) | Procede d'obtention de farine a partir de dechets d'origine animale ou vegetale | |
| JP2004332158A (ja) | 蒸解装置 | |
| CN113751472A (zh) | 热脱附装置、油基物料处理系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160822 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |